舊塑木破裂變形|US94經典板解決方案

屋主說:「塑木平台久有變形開裂的狀況了,想要拆掉,設計師建議用你們的東西。聽說你們可以設計施工全部包辦!地板上有一盆栽相當大而且很重,你們的建議是那個區域不要鋪?還是如何?我原本想法是那一個區域不要鋪設,因為植物澆水,久了之後,下面的木料還是會潮濕或腐壞。」
問題要因分析表
問題描述:
- 塑木平台變形開裂,想要拆掉更換。
- 地板上有一盆栽相當大而且很重。
- 植物澆水,長期下面的木料還是會潮濕或腐壞。
現況描述:
- 方孔型一代塑木。
- 骨架也為一代塑木。
- 使用塑膠卡扣固定,邊緣以L型塑木條收邊,以木工釘槍固定。
- 塑木接縫有移位現象。
- 水龍頭周圍及盆栽附近,開裂特別嚴重。
原因分析:
- 方孔型一代塑木。
- 骨架也為一代塑木。
- 水龍頭周圍及盆栽附近,開裂特別嚴重。
對策擬定:
屋主說:「塑木平台久有變形開裂的狀況了,想要拆掉,設計師建議用你們的東西。聽說你們可以設計施工全部包辦,地板上有一盆栽相當大而且很重,你們的建議是那個區域不要鋪?還是如何?我原本想法是那一個區域不要鋪設,因為植物澆水,久了之後,下面的木料還是會潮濕或腐壞。
對於新的平台,期待當然是希望美觀、舒適。除了好看之外,我喜歡踩踏在上面木質的感覺,而非地磚冰冷的感覺。因為山上的房子是度假使用,希望是休閒的感覺。」
在設計師的推薦下,屋主也特地來展示中心參觀後,很滿意我們的產品,很爽快地將案子交給我們。我們依據業主需求,提供圖面與業主溝通確認方案後,擬定施工計畫,讓工程順利進行,在一天內完成所有工程,將舊地板拆除、焊接不鏽鋼骨架、鋪上US94,並將卵石盆栽復位,植栽我們讓它直接落在磁磚面上。這個案子屋主接受我們的推薦使用US94,US94經典板對水的耐受性有特別的設計,舊有的方孔塑木,在我們拆除時,內部積了相當多的水,常長積水對塑木非常不利。
- 描述問題:詮釋「目標物對五感(視、觸、聽、味、嗅)產生的偏差」
- 確認可能的原因:透過「is / is not 分析」羅列對比物,釐清真因
- 評估可能的原因:找到能同時符合is 跟is not 元素的原因,或設「假設條件」讓推論的原因成為線索
-
系統性檢討:透過結構化的方式,引導使用者一步一步地分析問題,而非憑藉直覺或經驗。
-
原因分析:幫助使用者找出問題發生的根本原因,而不僅僅是表面的現象。
-
對策擬定:在找出問題原因後,進一步制定可行的對策,以解決問題並預防再次發生。
網友說:「因為高雄厝陽台要鋪塑木板,但是木工直接裝兩根腳材之後,紅框的凹槽直接鋪塑木板,等做好之後,那塊凹槽部分踩起來軟軟的,請問這樣的做法對嗎?凹槽部分不用鋪平再用塑木板嗎?
請問各位大大知道這樣做可行嗎?總覺得怪怪的。
現況描述
這是一個高雄厝的案例,景觀陽台規定須為降板設計,栽種灌木,其覆土面不得高於樓板線。所以,陽台會產生文中所述的”凹槽”。
- 地板材質:塑木地板,目測塑木厚度在2.2~2.5cm之間。
- 骨架:PVC塑膠發泡角材,目測可能是市售規格3×5公分。
- 骨架間距:目測估計是50公分左右。
- 施工人員:木工師傅。
📌為何塑木地板會軟軟的?
撓度越大,踩踏感越「軟」,若超過標準可能導致不舒適及結構問題,甚至可能踩斷受傷。
木地板最大允許撓度(deflection limit):常見標準為 L/360(L 為支撐間距)。當地板接受荷重產生的撓度(變形量)超過標準值時,就會產生踩起來軟軟的感覺。如果,骨架間距是35cm,35/360約等於0.1cm,也就是變形量超過0.1cm就不合格。網友踩起來會感覺軟軟的,地板的變形量一定遠超過撓度標準。
★撓度公式
想要降低撓度,需先瞭解撓度公式,對於簡支梁(地板跨在兩支撐點上),使用以下撓度公式:
- δ:撓度
- q:均佈荷重(N/m)
- L:支撐間距(m)
- E:彈性模數(N/m²)
- I:截面慣性矩(m⁴),對矩形截面為 (bh^3)/12
📌影響塑木地板撓度的變數
-
跨距增加(L)
→ 撓度急劇上升(四次方成正比);意味著:跨距每增加一倍,撓度會增加 16 倍。
-
塑木厚度增加(h)
→ 撓度顯著下降(三次方成反比);意味著:塑木厚度增加一倍,撓度會會只剩 1/9 。
-
彈性模數越高(E)
→ 撓度可降低,支撐間距可放寬(一次方成反比)
-
慣性矩越高(I)
→ 撓度可降低,支撐間距可放寬(一次方成反比)
📊 整合比較表
參數 | 增加效果 | 撓度變化 | 實務建議 |
---|---|---|---|
跨距 L | ↑ | 撓度 ↑(四次方) | 跨距需嚴格控制 |
厚度 h | ↑ | 撓度 ↓(三次方) | 厚度是最有效的撓度控制手段 |
彈性模數 E | ↑ | 撓度 ↓(一次方) | 選擇高剛性材料可放寬跨距 |
慣性矩 I | ↑(由厚度與寬度決定) | 撓度 ↓(一次方) | 增厚或加寬截面皆有幫助 |
★跨距&撓度對應關係
跨距增加(L) → 撓度急劇上升(四次方成正比)
跨距 L (cm) | 撓度 δ (相對值) |
---|---|
20 | 1 |
30 | (30/20)^4 = 5.06 |
40 | (40/20)^4 = 16 |
50 | (50/20)^4 = 39.06 |
60 | (60/20)^4=81 |
★塑木厚度&撓度對應關係
塑木厚度增加(h) → 撓度顯著下降(三次方成反比)
塑木厚度h(mm) |
撓度 δ (相對值) | 等價撓度間距比 |
---|---|---|
22.5 | 1 | 1 |
25 | (22.5/25)^3 = 0.73 | 1.08 |
30 | (22.5/30)^3 = 0.422 | 1.24 |
36 | (22.5/36)^3 = 0.244 | 1.43 |
- 厚度每增加一點,撓度會顯著減少
- 若跨距固定,厚度是控制撓度的關鍵參數
因此,若要增加跨距而不超過撓度限制,地板厚度必須大幅增加。
★彈性模數對撓度的影響
-
- 定義:材料抵抗變形的能力,越高越硬。
- 影響:撓度與 彈性模數 (E) 成反比(一次方成反比)。
實務應用:
- 塑木 約 2–4 GPa → 撓度較大
- 實木約 10–15 GPa → 撓度較小
- 鋁合金約 70 GPa → 撓度小
- 鐵及不鏽鋼約 190–210 GPa → 撓度極小,可大跨距設計
★慣性矩(I)對撓度的影響
- 定義:截面形狀對抗彎曲的能力,與厚度三次方成正比。
- 影響:撓度與 慣性矩(I)成反比(一次方成反比)。
實務應用:
- 厚度從 22mm 增加到 30mm,撓度可下降約 50%。
- 寬度增加也有幫助,但影響遠小於厚度。
📌分析與建議:
★塑膠角材不適合骨架材料
屋主形容凹槽部分踩起來軟軟的,表示凹槽的地板變形量比水泥地面區的大。
變形量是由塑木板的變形量+塑膠角材的變形量組成,表示塑膠角材在目測寬度約60cm距離的凹槽區立了二根支撐腳的堅固程度仍不如水泥地面。
由於塑膠角材太軟,無法承擔地板的荷重,但因其價格低、容易裁切好操作,會被木工師傅拿來使用,不足為奇,但勉強為之,問題很快發生;合適的骨架必須夠堅固不易變形,日曬雨淋也不影響其耐久性。專業的塑木廠商是不會選擇塑膠角材作為骨架,用塑膠角材就像是搬磚來砸自己的腳,自找麻煩。金屬管會是比較好的選擇。
在鋁管、不鏽鋼管、鍍鋅管之間,專業廠商骨架材料的首選會是不鏽鋼管,因鍍鋅管仍會生鏽,鋁管只能以螺絲固定,無法在工地焊接,不鏽鋼雖然價格較貴,但施工性及耐久性在三者中是首選。
- 鍍鋅管在釘孔及焊接處易生鏽
- 鋁管無法場焊,只能以角鐵+螺絲固定,施工慢
★骨架間距的重要性
塑木板踩起來有軟塌的感覺,表示撓度超過規範值:L/360。降低撓度在塑木地板工程,最有效辦法就是降低跨距。骨架間距與撓度是四次方的關係,意味著:跨距增加0.1倍,撓度會是 1.5倍。增加一倍,撓度會變成16 倍,一踩即斷。
變形量對跨距變化非常的敏感。
NewTechWoodf美新塑木,對於地板荷重與跨距,都通過ICC-ES Evaluation Report的謹慎檢討分析,並將規範跨距更保守的控制在報告書建議值之內,以增加耐用度。如常用的UH02地板,美新的施工規範是家用地板連續跨35cm(14″),商用30cm(12″);單跨則縮小至25cm(10″)。
單跨結構和連續跨結構在撓度特性上存在顯著差異。 簡單來說,單跨結構的撓度通常較大,受力僅能自行承擔;連續跨地板跨越多個支撐點,荷載分散,撓度顯著降低,且中間支撐點可提供反向彎矩,提升整體剛性,撓度明顯變小。
★坊間流傳塑木地板跨距的簡算公式是地板厚度的10~12倍,正確嗎?
我們以撓度公式來檢核這個檢算式的正確度
在相同荷重條件、相同的彈性模數的塑木,在相同撓度限制下,可得到跨距L的四次方與塑木厚度的三次方成正比的關係,而不是直接的倍數相關,來修正關係式會是比較正確的關係。
★專業與非專業的差異
塑木地板工程交由塑木廠商與一般木工施作,結果可能天差地遠。但塑木廠商的專業程度也有所不同,對工程品質也影響巨大。以下是兩者在非常專業廠商與一般木工,在施工品質與結構安全上的可能產生的差異分析:
項目 | 非常專業廠商 | 一般木工 |
結構設計 | 依據撓度公式與荷重標準設計支撐間距與骨架材料,確保踩踏穩固 | 常以經驗為主,可能忽略撓度標準,導致地板「踩起來軟軟的」 |
骨架選材 | 使用高剛性鋁材或不銹鋼管材 | 常用PVC塑膠角材,支撐力不足,易產生變形 |
支撐間距 | 精準控制在30~35cm以內,符合L/360撓度標準 | 間距可能達40~50cm以上,導致撓度超標,踩踏不穩 |
厚度與材料選擇 | 根據跨距選擇適當厚度與高彈性模數材料 | 厚度與材料選擇不一定與跨距匹配,易造成結構問題 |
施工細節 | 針對現場條件需求、擬定施工計畫,確實執行,成果可期 | 可能直接鋪設,忽略細節,造成瑕疵及弱點 |
後續維護與保固 | 提供完整保固與維護建議 | 通常無保固,後續問題需自行處理 |